La producción fotovoltaica consiste en la conversión directa de la energía solar radiante en electricidad.
El elemento encargado de tal transformación es el denominado módulo fotovoltaico consistente en una serie de células semiconductoras en las que al incidir los fotones desprenden los electrones que conforman la corriente eléctrica al cerrar el circuito. El rendimiento nominal de un módulo fotovoltaico se encuentra actualmente entre el 15% y el 20%.
Existen dos tipologías de instalaciones fotovoltaicas básicas:
- Instalaciones aisladas.
- Instalaciones de conexión a red.
En edificación es obligatoria su instalación solo para aquellos casos contemplados en el campo de aplicación de la sección HE 5 “Contribución solar fotovoltaica mínima”:
“Los edificios de los usos indicados, a los efectos de esta sección, en la tabla 1.1 incorporará sistemas de captación y transformación de energía solar por procedimientos fotovoltaicos cuando superen los límites de aplicación establecidos en dicha tabla”.
INSTALACIONES SOLARES FOTOVOLTAICAS AISLADAS DE RED
La funcionalidad de las instalaciones aisladas es satisfacer los consumos de edificios y servicios que se encuentran alejados de la red de distribución pública.
Ejemplos de instalaciones potencialmente destinatarias de las instalaciones aisladas son viviendas rurales, criaderos y granjas de animales, repetidores de telecomunicaciones, alumbrado público en marquesinas de autobuses…
Los componentes básicos en una instalación aislada son:
- Módulos fotovoltaicos: son los encargados de captar la energía fotónica del sol.
- Baterías: debido a que el perfil de consumo de las instalaciones aisladas coincide en raras ocasiones con el de generación de electricidad, es necesario recurrir a baterías para tener un reservorio de energía eléctrica.
- Regulador: es el dispositivo electrónico encargado de gestionar la carga de las baterías y el consumo de la instalación.
- Inversor: es el dispositivo que transforma la corriente eléctrica producida por los módulos o la batería en corriente alterna. Los inversores se clasifican en función del tipo de onda que son capaces de proporcionar.
Los más rudimentarios y baratos son los generadores de onda cuadrada y los más sofisticados proporcionan una onda senoidal similar a la de la red de distribución. - Receptores: se pueden clasificar dependiendo de la tensión de alimentación
(12 ó 24 V c. c. o 230 V c. a.). Existen tanto receptores de iluminación
como de fuerza (televisiones, frigoríficos…) para todo rango de
tensiones. Pero, obviamente, si se utilizan electrodomésticos convencionales,
será preciso la instalación de un inversor, lo que conllevará
asociado unas pérdidas de transformación que disminuirán el rendimiento
global de la instalación.
En el siguiente esquema se representan los principales subsistemas de una instalación fotovoltaica aislada.
INSTALACIONES SOLARES FOTOVOLTAICAS CONEXIONADAS A RED
Las instalaciones fotovoltaicas de conexión a red son aquellas destinadas prioritariamente
a la venta de la energía producida antes que a su autoconsumo. La mayor parte de los módulos fotovoltaicos instalados en los edificios que entran dentro del campo de aplicación de la sección HE 5, en edificios multiviviendas y en cubiertas de naves industriales se destinan a la venta a red.
El motivo es doble: por un lado, la contribución al consumo que pudieran proporcionar es mínima y, por otro, está la motivación de la prima de venta del kWh.
Una instalación fotovoltaica de venta a red se compone de los siguientes subsistemas:
- Captación: lo forman los módulos fotovoltaicos y sus soportes. En edificación los módulos se suelen instalar sobre estructuras fijas.
- Inversor: es el dispositivo que convierte la corriente continua producida por los módulos en corriente alterna con los parámetros de red (230 V para monofásica; 400 V para trifásica y 50 Hz de frecuencia). Hasta 5 kW el inversor será monofásico; a partir de dicho potencia la venta a red debe realizarse mediante un sistema trifásico, ya sea con un inversor trifásico o con tres monofásicos.
- Cuadro de baja tensión: en él se alojarán los dispositivos de protección (magnetotérmicos, diferenciales, protección contra sobretensiones…) y los contadores de energía.
- Puesta a tierra: la instalación fotovoltaica deberá disponer de una propia toma de tierra.
observar, también existe la posibilidad de utilizar la instalación para autoconsumo
Las instalaciones fotovoltaicas de venta a red están reguladas por el Real Decreto 1663/2000, de 29 de septiembre, sobre conexión de instalaciones fotovoltaicas a la red de baja tensión. La Orden de 31 de mayo de 2001 desarrolla algunos aspectos del Real Decreto 1663/2000. SE DEROGA, por Real Decreto 1699/2011.
Instalación fotovoltáica conectada a la red de baja tensión.
General de Política Energética y Minas, que desarrolla el Real Decreto 1663/2000
Otro documento de referencia básico, aunque no de carácter normativo, es el Pliego de condiciones técnicas de instalaciones fotovoltaicas conectadas a red.
En estos documentos se desarrollan todos los aspectos relativos a diseño, montaje, protección y puesta en marcha de una conexión fotovoltaica.
El precio de venta a red lo regula el Gobierno, y su precio se va revisando a la baja a medida que se van cumpliendo los objetivos del Plan de Energías Renovables.
Las instalaciones fotovoltaicas conectadas a red disponen de beneficios fiscales y líneas de crédito especiales por parte de las entidades financieras.
El coste estimado de una instalación fotovoltaica es de 700 €/kW instalado y el plazo de amortización está estimado en 15 años.
